Question

【题目】研究人员欲对双子叶植物拟芥兰叶片中某种蛋白质进行改造，使其能结合空气中微量的黄色炸药挥发分子，导致叶片产生特定颜色变化，从而有助于检测公共场所是否存在爆炸物。请回答：

(1)科研人员从上述预期蛋白质的功能出发，设计_______________结构，然后推测相应目的基因的____________序列，最终人工合成出目的基因。

(2)在进行转基因操作之前，需要先对该基因表达产物的___________进行鉴定。

(3)使用农杆菌的________________作为载体，有利于将目的基因整合到拟芥兰细胞染色体的DNA上。

(4)在___________和人工控制的条件下，将上述拟芥兰细胞培养在人工配制的培养基上，诱导其产生___________、丛芽，最终形成转基因拟芥兰植株。

(5) 在转基因植株附近放置微量的___________，从个体生物学水平鉴定出目的基因成功表达的转基因植株。

Answer 1

【答案】 预期蛋白质 脱氧核苷酸 功能 Ti质粒 无菌 愈伤组织 黄色炸药挥发分子（或黄色炸药）

【解析】试题分析：蛋白质工程基本途径：从预期的蛋白质功能出发，设计预期的蛋白质结构，推测应有的氨基酸序列，找到相对应的脱氧核苷酸序列（基因）以上是蛋白质工程特有的途径；以下为基因工程的一般步骤：

（1）蛋白质工程的基本途径为：预期蛋白质的功能出发，设计预期蛋白质的空间（或三维）结构，然后推测相应目的基因的脱氧核苷酸序列，最终人工合成出目的基因。

（2）基因工程的目的是获得目的基因控制的性状，所以在进行转基因操作之前，需要先对该基因表达产物的功能进行鉴定。

（3）农杆菌中的Ti质粒上的T-DNA可转移至受体细胞，并且整合到受体细胞染色体的DNA上。根据农杆菌的这一特点，如果将目的基因插入到Ti质粒的T-DNA上，通过农杆菌的转化作用，就可以把目的基因整合到拟芥兰细胞中染色体的DNA上。

（4）将转基因受体细胞培育成植株需要采用植物组织培养技术，该技术是指在无菌和人工控制的条件下，将上述拟芥兰细胞培养在人工配制的培养基上，诱导其产生愈伤组织，再诱导其再分化形成胚状体，最终形成转基因拟芥兰植株。

（5）根据题干信息“使其能结合空气中微量的黄色炸药挥发分子，导致叶片产生特定颜色变化，从而有助于检测公共场所是否存在爆炸物”可知，在转基因植株附近放置黄色炸药，从个体生物学水平鉴定出目的基因成功表达的转基因植株。